生态系统与生态保护

关于生态系统与生态保护

从“征服自然”、“人定胜天”的豪言可以看到人们在自然环境面前的恣意。严酷的现实告诉我们，人类对大自然的认识，实在是知之甚少。认识自然、尊重自然，进而求得与自然的和谐，才是正确的态度。环境科学是研究人类活动与环境质量变化基本规律的学科，而生态学则是环境科学的理论基础。第2页,共141页，2024年2月25日，星期天生态学基础一、生态学与生态系统；二、生态平衡；三、生态学在环境保护中的 作用。第3页,共141页，2024年2月25日，星期天一、生态学与生态系统1、生态学（1）生态学定义生态学(ecology)一词是由德国生物学家赫克尔(ErrkstHaeckd)于1869年首次提出，并于1886年创立了生态学这门学科。

ecology来自希腊语"oikos"与“logos”，前者意为“住所”，后者指“学科研究”。

第4页,共141页，2024年2月25日，星期天一、生态学与生态系统

生态学：研究生物或生物群体与其环境的关系，或生活着的生物与其环境之间相互联系的科学。

第5页,共141页，2024年2月25日，星期天一、生态学与生态系统

德国生物学家赫克尔(ErrkstHaeckd)把生态学定义为：研究有机体与环境之间相互关系的科学。

我国著名生态学家马世骏把生态学定义为:“研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学”。第6页,共141页，2024年2月25日，星期天一、生态学与生态系统

在当今人与自然的关系、社会与经济发展的过程中，生态学成为最为活跃的前沿学科之一。从生态环境、生态问题、生态平衡、生态危机、生态意识等使用频率很高的概念可以看到，生态学具有广泛的包容性和强烈的渗透性。现在，生态学已形成一个庞大的学科体系。第7页,共141页，2024年2月25日，星期天生态学学科体系生态学和数学相结合-系统生态学生态学和物理学相结合-能量生态学用热力学解释生态系统-功能生态学生态学和化学相结合-化学生态学生态学和农业相结合-农业生态学生态学和环境科学相结合-环境生态学，如城市环境生态学第8页,共141页，2024年2月25日，星期天（2）生态学研究的对象

生态学研究的基本对象是两方面的关系，其一为生物之间的关系，其二为生物与环境之间的关系。对生态学的简明表述为：生态学是研究生物之间、生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。

第9页,共141页，2024年2月25日，星期天（3）生态学研究的分支个体生态学：研究个体与环境之间的相互关系；种群生态学：研究种群与环境之间的相互关系；群落生态学：研究群落与环境之间的相互关系。第10页,共141页，2024年2月25日，星期天2、生态系统①生物圈（ecosphere)

地球表面全部有机体及与之发生作用的物理环境的总称。

生物圈范围自海面以下约11km到地面以上约10km。（1）生态系统有关概念第11页,共141页，2024年2月25日，星期天2、生态系统②种群（population)

一个生物物种在一定范围内所有个体的总和；种群具有相似的形态、生理和生活习性；生物只有形成一个群体，才能繁衍和发展，群体是个体发展的必然结果。（1）生态系统有关概念第12页,共141页，2024年2月25日，星期天2、生态系统③群落（community)

在一定的自然区域中许多不同种的生物总和，称生物群落；生物群落的范围有大有小，有的边界很明显，有的边界难以区分。（1）生态系统有关概念第13页,共141页，2024年2月25日，星期天2、生态系统④生态系统（ecosystem)

任何一个生物群落与周围非生物环境的综合体；自然界一定空间内的生物与环境之间相互作用、相互制约、不断演变、达到动态平衡、相互稳定的统一体；人类生活的生物圈有无数大小不同的生态系统；一个大的生态系统又饱含着无数个小的生态系统。（1）生态系统有关概念第14页,共141页，2024年2月25日，星期天陆地生态系统示意图生产者（草）一级消费者（兔）二级消费者（狼）土壤分解者（微生物）生产者（树）无生命物质(水、空气、土壤等）第15页,共141页，2024年2月25日，星期天2、生态系统①生产者（producer)

主要指绿色植物，凡能进行光合作用制造有机物的生物，包括单细胞的藻类，都属于生产者。（2）生态系统的组成第16页,共141页，2024年2月25日，星期天生产者（producer)第17页,共141页，2024年2月25日，星期天生产者（producer)第18页,共141页，2024年2月25日，星期天生产者（producer)第19页,共141页，2024年2月25日，星期天生产者（producer)第20页,共141页，2024年2月25日，星期天2、生态系统②消费者（consumer)：主要指动物。一级消费者：直接以植物为食的草食动物；二级消费者：以草食动物为食的肉食动物；三级消费者：以肉食动物为食的凶猛肉食动物；……（2）生态系统的组成第21页,共141页，2024年2月25日，星期天一级消费者－草食动物第22页,共141页，2024年2月25日，星期天二级消费者－肉食动物第23页,共141页，2024年2月25日，星期天食物链（foodchain)在生物圈中，各种生物基于生产者和各级消费者之间的营养关系，构成了生态系统的食物链，即一种生物以另一种生物为食，彼此形成一个以食物联系起来的链索关系。第24页,共141页，2024年2月25日，星期天食物链（foodchain)在草原上：青草-野兔-狐狸-野狼；在湖泊中：藻类-甲壳类-小鱼-大鱼；在田野上：农作物-老鼠-鼬鼠-野狼；在生态系统中，食物关系复杂，各种食物链相互交错，形成食物网。如：碎屑-蘑菇-昆虫-蛙-蛇-鹰就构成一个较为复杂的食物链。

第25页,共141页，2024年2月25日，星期天太阳能与地球生物圈食物链人凶猛动物

食肉动物

食草动物草本、禾本、木本植物；鱼、虾及其它浮游生物太阳能转化与储存的形式;地球生物圈食物链的基础。第26页,共141页，2024年2月25日，星期天人凶猛动物

食肉动物

食草动物草本、禾本、木本植物；鱼、虾及其它浮游生物第27页,共141页，2024年2月25日，星期天食物链分类捕食性食物链，即由一些以其他动物为食的动物构成的食物链。例如由狐狸和野兔构成的食物链。碎食性食物链，是由一些食碎屑生物构成的。诸如秃鹫、蚯蚓、千足虫、白蚁、蚁和甲虫等。寄生性食物链，是由一些寄生性生物构成的。它们是与其“捕获物”建立起一种紧密地联系，长期地以“捕获物”为生。比如：动物肠内的绦虫、寄生在动物体外的蜱、虱或七鳃鳗以及一些植物如菟丝子、槲寄生等。腐生性食物链，是由腐生性生物构成的。如水晶兰、真菌等。第28页,共141页，2024年2月25日，星期天2、生态系统③分解者（decomposers)

指各种具有分解能力的微生物，也包括一些微型动物（如鞭毛虫）。（2）生态系统的组成第29页,共141页，2024年2月25日，星期天微生物（真菌）橙盖伞－分解者第30页,共141页，2024年2月25日，星期天2、生态系统④无生命物质指生态系统中各种无生命的无机物、有机物和各种自然因素（如土壤、空气、水等）。（2）生态系统的组成第31页,共141页，2024年2月25日，星期天岩石矿物土壤第32页,共141页，2024年2月25日，星期天空气水体第33页,共141页，2024年2月25日，星期天物质和能量的交换及暂时的平衡

生产者、消费者、分解者和无生命物质------

使生态系统构成统一的整体，相互之间沿着一定的途径，不断进行着物质和能量的交换，在一定的条件下，保持着暂时的平衡。第34页,共141页，2024年2月25日，星期天P——生产者；C1——初级消费者；C2～3——二、三级消费者；Cn——四级消费者；D——分解者第35页,共141页，2024年2月25日，星期天（二）生态系统的组成生态系统是由四个部分组成生产者消费者分解者无生命物质能量物质热量第36页,共141页，2024年2月25日，星期天太阳生产者一级消费者二级消费者简化的陆地生态系统简化的池塘生态系统一级消费者（浮游生物）二级消费者三级消费者

生产者（浮游植物）分解者（微生物）分解者第37页,共141页，2024年2月25日，星期天2、生态系统生态系统的结构（3）生态系统的结构形态结构营养结构第38页,共141页，2024年2月25日，星期天生态系统的形态结构：

生态系统的生物种类，种群数量、种的空间配置（水平分布、垂直分布）、种的时间变化（发育、季相）等构成了生态系统的形态结构。

如：在森林生态系统中，有各种乔木、灌木和草本植物，有各种动物和复杂的微生物种群。它们各自的数量、空间的分布和种的时间的变化就构成了森林生态系统特有的形态结构。第39页,共141页，2024年2月25日，星期天生态系统中物种的类型、分布、空间配置第40页,共141页，2024年2月25日，星期天生态系统中种的时间变化（发育、季相）第41页,共141页，2024年2月25日，星期天生态系统的营养结构生态系统各组成部分之间建立起来的营养关系，构成了生态系统的营养结构。营养结构是生态系统中能量流动和物质循环的基础。第42页,共141页，2024年2月25日，星期天

在一个生态系统中，食物关系往往复杂，各种食物链相互交错，形成所谓食物网。

能量的流动，物质的迁移和转化，就是通过食物链或食物网进行的。第43页,共141页，2024年2月25日，星期天1——桧树；2——草本植物；3——节肢动物；4——兔；5——啮齿动物；6——肉食动物食物网第44页,共141页，2024年2月25日，星期天2、生态系统①生态系统中的能量流动（4）生态系统中的能量流动和物质循环

生态系统中全部生命活动所需要的能量均来自太阳。太阳能在生态系统中的流动是按热力学定律进行的。热力学第一定律告诉我们：“在一个封闭系统中（我们通常把以地球为中心包括太阳在内的宇宙环境看成是一个封闭系统），能量和物质是不能产生或消灭的。即能量和物质不能凭空产生也不能凭空消亡”。第45页,共141页，2024年2月25日，星期天万物生长靠太阳太阳的能量来自热核聚变过程：太阳上的氢原子经过一系列反应，聚变为氦并释放出大量的能量。这种能量以电磁波的形式通过宇宙空间输送到地球上来。在到达地球大气层外部的太阳能量中，只有一半左右到达地表，其余的由于和地球大气的相互作用而不能到达地表，其中有34%被反射和散射到空间去，19%为大气所吸收。第46页,共141页，2024年2月25日，星期天①生态系统中的能量流动热力学第二定律告诉我们：“熵在增加”。根据这一定律，从一种能向另一种能的任何转换都不是完全有效的，能的消费是不可逆的过程。在能量的转换过程中，总有一些能量失掉了。因此，如果没有新的能量从外部投入，一个封闭系统最终会耗尽其能量。因为生命需要能量，能量耗尽了，生命也就停止了。当然，地球并不是封闭系统，地球从太阳得到能量。第47页,共141页，2024年2月25日，星期天能量流动的1/10规律绿色植物→草食动物→一级肉食动物→二级肉食动物太阳能量总利用率约：1/100第48页,共141页，2024年2月25日，星期天太阳能量总利用率低经过大量的研究工作，发现食物链中生产者（绿色植物）在有利的自然条件下所生产的总产量（生产者的总产量又称为初级总产量）很少大于太阳照射能量的3%，一般为1%左右；如按整个生物圈的年平均值计算，这个比例大约只有0.2%左右。第49页,共141页，2024年2月25日，星期天生产者的总产量有限生物圈中

海洋生产者的总产量约为1.83×1021焦耳/年，

陆地生产者的总产量约为2.41×1021焦耳/年，

合计约4.24×1021焦耳/年。第50页,共141页，2024年2月25日，星期天生态系统食物链能量流动特点

①生产者即绿色植物对太阳能的利用率很低，只有约1%，；②各级消费者之间能量的利用率也不高，平均约为10%；③能量只朝单一方向流动；第51页,共141页，2024年2月25日，星期天生态系统食物链能量流动特点

④流动中能量逐渐减少，各营养层次自身呼吸所耗用的能量都占其合成或转化能量的一半以上；⑤只有生态系统生产的能量与消耗的能量相平衡时，生态系统的功能和结构，才能保持动态的平衡。第52页,共141页，2024年2月25日，星期天2、生态系统（4）生态系统中的能量流动和物质循环②生态系统中的物质循环

生态系统中的一切生物（动物、植物、微生物）和非生物的环境，都是由运动着的物质构成的。并在地球长期的演化过程中建立起各种循环体系。第53页,共141页，2024年2月25日，星期天2、生态系统（4）生态系统中的能量流动和物质循环②生态系统中的物质循环

碳、氢、氧、氮、硫、磷等的循环是生态系统基本的物质循环。

锰、锌、铜、钼、钴、钙、镁、钾等微量元素，也在生态系统中构成了各自的循环。第54页,共141页，2024年2月25日，星期天2、生态系统（4）生态系统中的能量流动和物质循环②生态系统中的物质循环与人类环境关系比较密切的主要有：水、碳、氮、三大循环。第55页,共141页，2024年2月25日，星期天水循环第56页,共141页，2024年2月25日，星期天碳循环第57页,共141页，2024年2月25日，星期天氮循环第58页,共141页，2024年2月25日，星期天2、生态系统（4）生态系统中的能量流动和物质循环③生态系统中的信息联系

在生态系统的各组成部分之间及各组分内部，伴随着能量和物质的传递与流动还同时存在着各种信息的联系，而这些信息把生态系统联成一个统一的整体，起着推动物质流动、能量传递的作用。第59页,共141页，2024年2月25日，星期天2、生态系统（4）生态系统中的能量流动和物质循环③生态系统中的信息联系生态系统中的信息（information) 联系形式：营养信息；化学信息；物理信息；行为信息。第60页,共141页，2024年2月25日，星期天耐人寻味的北极狐和北极兔的数量关系

据科学家们观察，生活在北极地区的北极狐是以北极兔为食的。北极狐一胎可以怀单胎，也可以怀双胎。而这是取决于北极兔的多少。北极兔的数量多，怀双胎；数量少则怀单胎。这对于维持生态系统的平衡是至关重要的。难道是北极兔告诉北极狐自己的数量吗？显然不可能，这只能是生态系统中某些类似物理、化学等信息在起作用。第61页,共141页，2024年2月25日，星期天北极狐北极兔第62页,共141页，2024年2月25日，星期天生态环境对生物的影响（趋同进化）第63页,共141页，2024年2月25日，星期天系统的平衡与稳定

在任何一个正常的生态系统中，能量流动和物质循环总是不断地进行着，但在一定的时期内，生产者、消费者和分解者之间都保持着一种相对的平衡状态，这种平衡是动态的平衡，不是静止的平衡。系统内部的因素和外界因素的变化，尤其是人为的因素，都可能对系统产生影响，并引起系统的改变，甚至破坏系统的平衡。第64页,共141页，2024年2月25日，星期天二、生态平衡1、生态平衡的概念；2、生态系统的演替；3、生态平衡破坏的原因；4、改善生态环境的主要对策。第65页,共141页，2024年2月25日，星期天1、生态平衡的概念如果某生态系统各组成成分在较长时间内保持相对协调，物质和能量的输出接近相等，结构与功能长期处于稳定状态，在外来干扰下，能通过自我调节恢复到最初的稳定状态，则这种状态可称为：

生态平衡（ecologicalbalance)。第66页,共141页，2024年2月25日，星期天1、生态平衡的概念生态平衡包括三个方面：结构上的平衡;功能上的平衡;输入和输出物质数量上的平衡。第67页,共141页，2024年2月25日，星期天生态平衡是相对的平衡、动态的平衡。在系统各组分之间、生物与环境之间不断的物质、能量与信息的流动，使得生态系统中旧的平衡不断打破，新的平衡不断建立。只有这样，地球才会由一片死寂变得生机盎然。绝对的平衡则意味着没有发展和变化。但这种变化如果太快，则系统各组分之间不可能有一个相对稳定的相互关系，会产生一系列严重的问题，生物不能适应这种变化则导致物种的大量灭绝。第68页,共141页，2024年2月25日，星期天

奇怪的事情：自300年前渡渡鸟灭绝以来，大颅榄树也日渐稀少，似乎患上了不育症。到20世纪80年代，毛里求斯只剩下13株大颅榄树了，眼看这种树木就要从地球上消失了大颅榄树与渡渡鸟的故事第69页,共141页，2024年2月25日，星期天

1981年，美国生态学家坦普尔来到毛里求斯，他细心地测定了大颅榄树的年轮，发现树龄正好是300年，也就是说，渡渡鸟灭绝之日，也正是大颅榄树绝育之时。他终于在找到的一个渡渡鸟遗骸中发现了秘密：在渡渡鸟的遗骸中发现了几颗大颅榄树的种子，原来渡渡鸟喜欢吃这种树木的果实。第70页,共141页，2024年2月25日，星期天

他把大颅榄树的种子给与渡渡鸟比较相似的吐绶鸟吃下后，从粪便中排出种子的外壳被消化了一层，种在苗圃后，终于发出了新芽。第71页,共141页，2024年2月25日，星期天狐狸与狗交上了“朋友”

这并不是童话故事里的虚构情节，而是一件真实的稀奇事。故事发生于2005年9月，黑龙江省齐齐哈尔市克东县古城村。第72页,共141页，2024年2月25日，星期天偷鸡鸭的狐狸与村里的狗交上了“朋友”第73页,共141页，2024年2月25日，星期天4只狐狸一个冬天吃掉了村里的400多只鸡鸭,因和村里的狗交上了“朋友”，它们白天也敢进村子。第74页,共141页，2024年2月25日，星期天第75页,共141页，2024年2月25日，星期天林业派出所组织人员在村边架网，准备捕捉进村偷鸡鸭的狐狸。第76页,共141页，2024年2月25日，星期天生态系统的动态变化生态系统的稳定取决于平衡的相互关系第77页,共141页，2024年2月25日，星期天2、生态系统的演替

一些生态系统，依靠自身的发展和活动的本性，一方面消灭某些物种，另一方面又允许别的物种侵入，以此来改变它们的环境。因而，在占领这个地区的各种生物中，存在着一种渐近的变化。最后，一个生态系统可能被另一个生态系统全部代替。生态系统中的这种变化过程就叫做演替。第78页,共141页，2024年2月25日，星期天（1）原生演替

如果这个地域先前没有生物占领，那么，一个生态系统被另一个生态系统所代替的过程就称为原生演替。

裸露的岩石表面被生物逐步侵入，最后变成了森林生态系统就是一个典型的范例。

第79页,共141页，2024年2月25日，星期天原生演替第80页,共141页，2024年2月25日，星期天（2）次生演替

开始于次生裸地或原生芜原（不存在植被，但在土壤或基质中保留有植物繁殖体的裸露地段）上的演替。比如，当一个地区被开垦，后又被废弃时，这个地区在开垦前的优势生态系统，将经过一系列明显的阶段而得到恢复。由于这是重建原来就已经有的生态系统，所以把这个过程叫做次生演替。

第81页,共141页，2024年2月25日，星期天次生演替原生态生态破坏生态恢复山区高速公路生态恢复研究第82页,共141页，2024年2月25日，星期天（3）顶极生态系统

这是演替到最后阶段的一种生态系统。全部已有的物种继续彼此按比例繁殖，并不再发生变化的平衡状态称为顶极。这个系统也就叫做顶极生态系统。顶极生态系统的类型依这个地区占优势的非生物因素的不同而异。在炎热的干旱地区，顶极是热带荒漠生态系统；在炎热的潮湿地区，顶极是热带雨林。第83页,共141页，2024年2月25日，星期天热带雨林第84页,共141页，2024年2月25日，星期天影响生态系统演替变化的因素

当生态系统的演替进行到顶极时，则可以理解为达到了动态的平衡。这种平衡也不是一成不变的，特别是当自然因素和人为因素的强烈干扰和变动，往往破坏了生态平衡。

第85页,共141页，2024年2月25日，星期天生态系统平衡生态系统内部的自我调节能力；环境的自净能力。第86页,共141页，2024年2月25日，星期天二、生态平衡3、生态平衡破坏的原因；（1）自然因素：称第一环境问题如：火山爆发、地震、海啸、台风、虫灾、蝗灾、洪涝旱灾、流行病等。有一定地域性；出现频率并不高，但破坏性强、损失巨大。第87页,共141页，2024年2月25日，星期天第88页,共141页，2024年2月25日，星期天尘封3000万年的南美动物王国

一座座火山矗立在草原旁边，山上覆盖着厚厚的白雪。在火山脚下的草原上，一对似马非马的有蹄类食草动物、一头长得像羚羊的南美有蹄类动物和一只地懒安静地吃着鲜草。离它们不远的地方，一只栗鼠和一个类似老鼠的有袋类动物惬意地啃食着种子。突然，一座火山爆发了，岩浆沿着陡峭的山坡呼啸而下，冲到了草原上，这群动物没有来得及作出任何反应，就被厚厚的火山灰掩埋了。

第89页,共141页，2024年2月25日，星期天火山爆发海啸地震台风第90页,共141页，2024年2月25日，星期天荒漠化第91页,共141页，2024年2月25日，星期天沙尘暴第92页,共141页，2024年2月25日，星期天世界著名的悉尼歌剧院第93页,共141页，2024年2月25日，星期天第94页,共141页，2024年2月25日，星期天沙尘暴中的悉尼歌剧院第95页,共141页，2024年2月25日，星期天旱灾第96页,共141页，2024年2月25日，星期天虫灾第97页,共141页，2024年2月25日，星期天2009年各类自然灾害造成直接经济损失2524亿元，比上年下降78.5%。全年农作物受灾面积4721万公顷，增加18.1%。其中，绝收492万公顷，增加22.0%。全年因洪涝灾害造成直接经济损失655亿元，增加0.5%；死亡902人，下降10.8%。全年因旱灾造成直接经济损失1099亿元，增加2.58倍。全年低温冷冻和雪灾造成直接经济损失172亿元，死亡40人。全年因海洋灾害造成直接经济损失100亿元，下降51.3%。全年累计发生赤潮面积14102平方公里，增加2.7%。第98页,共141页，2024年2月25日，星期天全年实际发生各类地质灾害1.0万起，直接经济损失18.3亿元，死亡331人。全年大陆地区共发生5级以上地震24次，成灾8次，造成直接经济损失27.4亿元，死亡3人。全年共发生森林火灾8808起，下降37.7%。第99页,共141页，2024年2月25日，星期天二、生态平衡3、生态平衡破坏的原因；（2）人为因素：称第二环境问题如：人为毁坏植被、引进或消灭一种生物、建造某些大型工程、大量排放三废（气、水、渣）、滥施化肥农药等。第100页,共141页，2024年2月25日，星期天水污染造成鱼“翻塘”第101页,共141页，2024年2月25日，星期天工程建设毁坏植被第102页,共141页，2024年2月25日，星期天过度放牧，超过承载力。第103页,共141页，2024年2月25日，星期天外来入侵物种危害巨大调查发现，全国共有283种外来入侵物种，每年对经济和环境造成的损失约1200亿元，而现在损失已高达2000亿元。外来入侵物种当年给中国造成的经济损失高达1198.76亿元，占中国国内生产总值的1.36%，其中对国民经济有关行业造成直接经济损失共计198.59亿元，而对我国生态系统、物种及遗传资源造成的间接经济损失则高达1000.17亿元。”第104页,共141页，2024年2月25日，星期天原产南美洲的凤眼莲(又称水葫芦)，1901年从日本引入台湾作花卉，20世纪50代作为猪饲料推广后大量逸生。近年来，关于水葫芦影响环境及生态的“罪行”不时见诸报端：堵塞河道，影响航运、排灌和水产品养殖；破坏水生生态系统，威胁本地生物多样性；吸附重金属等有毒物质，死亡后沉入水底，构成对水质的二次污染；覆盖水面，影响生活用水；滋生蚊蝇。第105页,共141页，2024年2月25日，星期天宜昌黄柏河的“水葫芦”、广东的福寿螺、西双版纳的飞机草、新疆博斯腾湖的河鲈、东北的三裂叶豚草等在我国，几乎随处可见这些外来生物“入侵者”制造的“麻烦”。第106页,共141页，2024年2月25日，星期天二、生态平衡4、改善生态环境的主要对策（1）加大普及、宣传生态环境知识，提高人们的环境保护意识。（2）科学、合理地开发和使用土地资源、水资源、森林资源等，并注意资源的综合利用。第107页,共141页，2024年2月25日，星期天二、生态平衡4、改善生态环境的主要对策（3）保护生物资源的多样性，提高生态系统抗干扰的能力。（4）严格控制工业“三废”污染，坚持“预防为主，防治结合，综合治理”的政策。第108页,共141页，2024年2月25日，星期天二、生态平衡4、改善生态环境的主要对策（5）改变能源结构，大力开发和使用对环境无影响或影响小的环保能源。。（6）控制人口增长，减小环境压力。第109页,共141页，2024年2月25日，星期天二、生态平衡4、改善生态环境的主要对策（7）加强管理，充分发挥法制和规划的作用。（8）研究、开发、推广有利于生态环境的新技术。第110页,共141页，2024年2月25日，星期天三、生态学在环境保护中的应用1、生态系统的的自净能力（1）植物对大气污染的净化作用。①吸收二氧化碳，放出氧气。据估计，全球每年全部植物吸收的CO2

9.36×1010t第111页,共141页，2024年2月25日，星期天三、生态学在环境保护中的应用1、生态系统的的自净能力（1）植物对大气污染的净化作用。②吸收大气中的有害物质。如：1m2的柳树和松树每年可吸收

SO20.07kg;

每公斤西红柿的叶子可吸收氟0.3g;

每平方米的洋槐可吸收氯

4.2g。第112页,共141页，2024年2月25日，星期天三、生态学在环境保护中的应用1、生态系统的的自净能力（1）植物对大气污染的净化作用。③对降尘和飘尘有滞留和过滤作用。如，每平方米面积吸尘量：榆树叶

3.93g;

丁香1.61g;

杨树0.55g。第113页,共141页，2024年2月25日，星期天三、生态学在环境保护中的应用1、生态系统的的自净能力（2）水体污染的生物净化作用。①微生物（以细菌作用为主）净化作用。

活性污泥法； 生物膜法； 生物氧化塘等。第114页,共141页，2024年2月25日，星期天三、生态学在环境保护中的应用1、生态系统的的自净能力（2）水体污染的生物净化作用。②水生植物净化作用。

如，水葱

50小时可将水体中10mg/m3的酚全部吸收；

100g鲜芦苇

24小时可将水体中8mg的酚全部代谢为二氧化碳；

凤眼莲、绿萍、菱角等有吸收水中汞、镉等重金属的作用。第115页,共141页，2024年2月25日，星期天三、生态学在环境保护中的应用②土壤中引入“超级细菌”对含有氮、磷、钾的有机物的代谢作用。如，美国：反硝化小球菌的酶提取液能除去三氯酸或三氯丁酸中的氯；日本：红酵母和蛇皮廯菌能分别降解30%-40%的多氯联苯。第116页,共141页，2024年2月25日，星期天三、生态学在环境保护中的应用2、生物防治病虫害（1）以虫治虫。病虫害的天敌：草蛉、瓢虫、蜘蛛、蛙、蟾蜍、食蚊鱼、寄生蜂、和许多食虫益鸟等。第117页,共141页，2024年2月25日，星期天三、生态学在环境保护中的应用2、生物防治病虫害（2）以菌治虫。如：绿僵菌防治棉铃虫、稻苞虫、玉米螟；白僵菌防治大豆食心虫、玉米螟；赤小蜂防治甘蔗螟；多角体病毒防治棉花、白菜等鳞翅目幼虫核型多角体病毒防治松毛虫、棉铃虫等。第118页,共141页，2024年2月25日，星期天三、生态学在环境保护中的应用2、生物防治病虫害（2）以菌治虫。第三代农药:生物农药生物工程植物:如苏云金杆菌基因导入烟草。微生物农药:病毒农药、真菌农药、细菌农药。第119页,共141页，2024年2月25日，星期天三、生态学在环境保护中的应用3、污染物在环境中迁徙变化规律

污染物（pollutant）进入环境后不是静止不变的，而是随着生态系统的物质循环，在复杂的生态系统中不断地迁移、转化、积累和富集。第120页,共141页，2024年2月25日，星期天三、生态学在环境保护中的应用3、污染物在环境中迁徙变化规律DDT北极附近的爱斯基摩人南极附近的企鹅、鱼检测出DDT例：一项不可思议的迁移：第121页,共141页，2024年2月25日，星期天“全球蒸馏效应”，又称“蚱蜢跳效应”

(GrasshopperEffect)第122页,共141页，2024年2月25日，星期天三、生态学在环境保护中的应用例：一项不可思议的迁移：褐鳟们上演了一出《胜利大逃亡》的动物版本。第123页,共141页，2024年2月25日，星期天鳟鱼跳入水管中，逆流而上。褐鳟们上演了一出《胜利大逃亡》的动物版本褐鳟们上演了一出《胜利大逃亡》的动物版本褐鳟们上演了一出《胜利大逃亡》的动物版本褐鳟们上演了一出《胜利大逃亡》的动物版本第124页,共141页，2024年2月25日，星期天如图所示，养殖场池塘与溪流之间由陆地隔开，中间有管道相通。鳟鱼就是逆流游过这条路，进入右侧的“自由天堂”。

第125页,共141页，2024年2月25日，星期天三、生态学在环境保护中的应用3、污染物在环境中迁徙变化规律污染物（pollutant）积累和富集：污染物进入环境后，随生物代谢过程，通过吸附、吸收，不断从环境中蓄积某些化学元素或化合物，并随生物的生长发育，生物体内污染物的浓度不断增大。

污染物通过食物链逐级富集放大，最终传递给人类。第126页,共141页，2024年2月25日，星期天三、生态学在环境保护中的应用3、污染物在环境中迁徙变化规律例：水俣病Hg（汞）浮游生物小鱼大鱼人、猫人或猫患水俣病工厂含汞废液排入河流第127页,共141页，2024年2月25日，星期天三、生态学在环境保护中的应用3、污染物在环境中迁徙变化规律例：鸡蛋中含六六六C6H6Cl6（土壤）根系吸收谷物鸡鸡蛋人食用后积累中毒喷洒农药C6H6Cl6第128页,共141页，2024年2月25日，星期天三、生态学在环境保护中的应用4、环境质量的生物监测与生物评价

利用生物对环境中污染物质的反映，即生物在污染环境中所发生的信息，来判断环境污染状况的一种手段。

用来监测、评价环境质量及